Вычислить потенциал и электродвижущую силу индикаторного цинкового электрода при 25°С относительно насыщенного каломельного электрода, потенциал которого равен 0.248 В (при 25°С). Значение стандартного потенциала индикаторного электрода равно Е°=-0,76В, а концентрация соли С = 0,15 моль/л.
E = E° - (RT/nF) * ln(Q)
где:
E - потенциал электрода
E° - стандартный потенциал электрода
R - газовая постоянная (8.314 Дж/(моль•К))
T - температура (в Кельвинах)
n - количество электронов, передаваемых в реакции
F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль)
Q - активность (отношение концентрации активного и неактивного состояний)
Теперь найдем значения переменных и подставим их в формулу:
E°(Каломельного электрода) = 0.248 В
E°(Индикаторного электрода) = -0.76 В
Т = 25 + 273 = 298 K (переведем градусы по Цельсию в Кельвины)
n = ?
F = 96485 Кл/моль
С = 0.15 моль/л
Для определения значения n, нужно знать, какая реакция происходит на индикаторном цинковом электроде. К сожалению, вопрос не содержит достаточно информации, чтобы определить реакцию. Если вы можете предоставить эту информацию, я могу продолжить решение задачи на основе этой информации.
Если у нас нет информации о реакции и соответствующем значении n, мы не сможем решить данную задачу с учетом всех подробностей, так как нужно еще знать реагенты и продукты реакции на индикаторном цинковом электроде.
Однако, если предположить, что на индикаторном цинковом электроде происходит следующая реакция:
Zn2+ + 2e- -> Zn
Тогда значение n = 2.
Подставим значения в формулу Нернста и решим задачу:
E = -0.76 В - (8.314 Дж/(моль•К) * 298 К / (2 * 96485 Кл/моль)) * ln(0.15)
E = -0.76 В - (2.47) * ln(0.15)
E = -0.76 В - (2.47) * (-1.89)
E = -0.76 В + 4.6723
E = 3.9123 В
Таким образом, потенциал индикаторного цинкового электрода при 25 °С относительно насыщенного каломельного электрода равен 3.9123 В.